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L'excellence technologique ExplorationProduction + + +CSTJF centre scientifique et technique jean fÉger centre scientifique et technique Jean Féger L’excellence technologique ExplorationProduction + + CONNAÎTRE LE GROUPE TOTAL + Figurant au nombre des toutes premières compagnies pétrolières internationales, Total est aussi un acteur mondial du gaz, du raffinage, de la pétrochimie et de la distribution de produits dérivés du pétrole. Aujourd’hui, face à la croissance de la demande énergétique, le Groupe accélère son développement dans le solaire et la biomasse. Nous misons en priorité sur le pétrole et le gaz, dont les ressources sont loin d’être épuisées. Nos activités, dans ce domaine, vont de l’exploration et la production jusqu’à la transformation, le transport et la vente. Raffineur et pétrochimiste de rang mondial, nous développons des plateformes industrielles de premier niveau et renforçons notre présence sur les marchés en croissance de l’Asie et du Moyen-Orient. La branche commerciale du Groupe – à la tête notamment d’un important réseau de stations-service – conçoit et commercialise des produits principalement issus du pétrole et tous les services qui peuvent y être associés. Nous investissons par ailleurs dans les énergies renouvelables. Nous avons choisi de nous développer dans le solaire photovoltaïque et la biomasse. Nous accélérons désormais nos investissements dans ces filières afin de proposer des solutions performantes et fiables, complémentaires des énergies fossiles. Notre Groupe est également un chimiste de rang mondial. Nous produisons des polymères et sommes aussi présents dans la chimie de spécialités, qui comprend les applications du caoutchouc, les adhésifs et la métallisation. Partout dans le monde, nos 96 000 collaborateurs produisent l’énergie et les produits dont l’homme a besoin, en incarnant les quatre comportements de notre Total Attitude : l’audace, la solidarité, l’écoute et la transversalité. Exploration-Production – Conception-réalisation : – Crédits photo : Philippe Boulze, Étienne Follet, Alain Guilhot/Divergence, François Lacour, Laurent Pascal, Patrick Redonnet, Photothèque Total, DR – © TOTAL février 2013. Ce livre est imprimé sur du papier Heaven 42 certifié FSC, dont l’ensemble des fibres proviennent de forêts gérées de manière responsable. Des encres végétales élaborées sur la base de matières premières renouvelables ont été utilisées. L’imprimeur est certifié Imprim’Vert® et FSC ; il s’engage à agir de manière concrète et continue pour réduire les émissions polluantes, tout en économisant les ressources naturelles. Merci à tous les collaborateurs de l’Exploration-Production de Total pour leur aimable participation. 2—CSTJF—SOMMAIRE 3—CSTJF—SOMMAIRE 21 05 HSE HYGIÈNE, SANTÉ/SÉCURITÉ, SOCIÉTAL, SÛRETÉ/ENVIRONNEMENT 45 FORAGE ET PUITS PRÉFACE Au premier rang des défis complexes se place celui, prioritaire, de la sécurité des hommes et de la préservation de l’environnement – soumis à une pression croissante – pour assurer une production responsable et durable. 07 + + 59 + TECHNIQUES DE PRODUCTION UN CREUSET D’EXCELLENCE Au CSTJF, haut lieu d’expertise et de brassage des cultures au cœur du Béarn, tous les collaborateurs poursuivent le même objectif : produire des hydrocarbures et ce, toujours mieux. Les spécialistes en mécanique des roches, en chimie ou en informatique expérimentent, modélisent et analysent la viabilité des puits dans des conditions extrêmes. 31 Les équipes du CSTJF développent des outils permettant d’optimiser la production et d’en évaluer la performance tout au long de la période d’exploitation. GÉOSCIENCES + Leur métier ? Faire parler les échantillons de roches et de fluides, ainsi que l’imagerie générée par l’un des calculateurs les plus puissants au monde. + 71 RECHERCHE ET APPLICATIONS L’innovation technologique est un passage obligé pour accéder à de nouveaux territoires, en développant la maîtrise d’une exploitation responsable et durable. + 5—CSTJF—PRÉFACE ❛ Résolument tourné vers l’avenir, le Centre scientifique et technique Jean Féger prépare l’énergie de demain. ❜ PRÉFACE Le Centre scientifique et technique Jean Féger (CSTJF), situé au cœur de Pau, constitue un centre d’excellence technologique de premier plan avec l’expertise scientifique et les moyens d’étude de l’Exploration-Production (EP) de Total. La technologie de pointe de ses laboratoires et la puissance de son nouveau centre de calcul haute performance (HPC) font du CSTJF, qui regroupe près de 2 500 personnes, un centre de recherche et développement (R&D) et un pôle de compétences intégrées de premier ordre dans le monde pétrolier. Véritable poumon scientifique et technique des filiales de l’EP, qui opèrent partout sur la planète, le CSTJF les assiste au quotidien pour mener à bien notre stratégie visant à maximiser nos productions, mettre en œuvre nos projets dans les meilleurs délais et au meilleur coût, et favoriser en permanence le renouvellement de nos réserves. C’est sur ce vaste campus international, authentique “melting-pot”, résolument tourné vers l’avenir, que nous démontrons nos capacités de partenaire performant et responsable, à même de préparer au mieux les ressources en hydrocarbures de demain. Implanté au cœur du Sud-Ouest, le CSTJF s’affirme aussi comme un acteur majeur de la dynamique économique et sociale de la région et comme un partenaire de sa croissance durable. Yves-Louis Darricarrère Président Upstream de Total 6—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE 7—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE CHAÎNE DE COMPÉTENCES Le CSTJF abrite tous les métiers de la chaîne de l’exploration et de la production pétrolière. Cette proximité facilite les échanges entre les spécialistes des sciences de la Terre, du forage ou de l’exploitation des gisements et l’intégration de toutes les expertises, indispensables pour repousser les frontières du possible pétrolier. + UN CREUSET D’EXCELLENCE Au CSTJF, haut lieu d’expertise et de brassage des cultures, tous les collaborateurs poursuivent le même objectif : produire des hydrocarbures et ce, toujours mieux. Au cœur du Béarn, berceau historique de l’activité gazière française, le Centre conçoit des solutions technologiques rentables et respectueuses de l’environnement. + POUR LE MONDE ENTIER L’assistance technique aux filiales de l’ExplorationProduction de Total est l’une des premières raisons d’être de ce centre d’ingénierie. Car c’est sur le terrain opérationnel, aux quatre coins du monde, que toute la puissance d’innovation du CSTJF doit s’exercer. + 8—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE 2 500 collaborateurs représentant tous les métiers de l’Exploration-Production. ++ ++ EN 1951, un forage d’exploration révélait le gisement géant confèrent en effet à l’agglomération paloise une place privilégiée de gaz naturel de Lacq. Cette découverte et celles qui suivront dans la recherche pétrolière. assureront jusqu’à 90 % de la consommation de gaz naturel en France À l’échelle nationale, le CSTJF est engagé dans une soixantaine de et scelleront en partie le destin économique et industriel contrats de R&D avec des universités (celles de Bordeaux, de Marseille, du Sud-Ouest. L’implantation du Centre scientifique et technique de Montpellier, de Pau, de Provence et de Toulon), des grandes écoles Jean Féger (CSTJF) à Pau et celle de nombreux de nos sous-traitants et différents instituts et laboratoires. et partenaires valent à la cité béarnaise, et plus largement au bassin De plus, deux structures hébergées par l’université de Pau et des Pays de Lacq, d’être un pôle privilégié du développement des activités de l’Adour et financées par Total ont initié une nouvelle forme de pétrolières et parapétrolières. Avec les métiers du pétrole et du gaz et collaboration entre le CSTJF et la recherche universitaire : fondé en 2002, ceux de la chimie, ce sont plus de 4 000 emplois directs que procure l’Opera (Organisme pétrolier de recherche appliquée en géophysique) Total sur l’ensemble du bassin de Lacq, avec, en particulier, le CSTJF développe notamment de nouveaux algorithmes de traitement de et Total Petrochemicals, dont le site de Mont-Lacq abrite le pôle l’imagerie sismique, tandis que le Chloe, créé en 2007 (Centre huile lourde de R&D pétrochimique du Groupe. Désormais appelé “Pôle d’études ouvert et expérimental), est centré sur l’évaluation et l’amélioration de et de recherche de Lacq (PERL)”, ce pôle a récemment été intégré divers procédés de récupération des bruts extra-lourds. à la R&D de l’Exploration-Production. À l’origine d’un important pôle d’activité chimique, Total s’est engagé, depuis le milieu des années 1970, à préparer “l’après-Lacq”, le gisement étant en voie d’épuisement. Son soutien à l’implantation + 9—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE + Rayonnant tout autour du globe, le CSTJF est aussi un point d’accueil, de contact et de formation d’entreprises de chimie fine au travers de la Sobegi (Société béarnaise pour des collaborateurs de multiples nationalités. Personnels des de gestion industrielle, créée par Total en 1975) et son aide à la création sociétés nationales pétrolières partenaires et représentants des États de PME-PMI (via Total Développement Régional, issu de la Sofrea créée hôtes de l’Exploration-Production de Total y sont également accueillis par Elf à Pau en 1978) ont ainsi contribué, localement, à la création pour y suivre des formations de pointe. Le Centre reçoit ainsi, chaque ou au maintien de près de 7 900 emplois, grâce au soutien apporté année, plus de 50 000 visiteurs à des fins professionnelles et à plus de 320 entreprises. 70 délégations étrangères. Une large gamme de stages répond à la variété des besoins de stagiaires venant de tous les horizons. Le CSTJF, par le biais de ses nombreux axes de R&D, s’affirme comme un partenaire important de la communauté scientifique du Sud-Ouest. L’IFP Énergies Nouvelles Les sessions sont majoritairement ponctuelles et courtes, mais la transmission des savoirs peut aussi s’orchestrer au fil d’un parcours de plusieurs mois, bâti sur mesure, ou bien encore se dérouler sur deux ans, dans le cadre d’un compagnonnage permettant de se former (IFPEN) comme les laboratoires de l’université de Pau et des Pays en travaillant (On the Job Training). Couvrant tous les domaines de l’Adour, réunis notamment au sein de l’Ipra (Institut pluridisciplinaire – exploration pétrolière, appréciation des découvertes, conception de de recherche appliquée dans le domaine du génie pétrolier), forages complexes, déploiement de solutions innovantes pour améliorer 10—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE 11—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE les productions, maîtrise des impacts industriels, etc. –, ces formations s’appuient sur l’ensemble des ressources technologiques du CSTJF : une énorme puissance de calcul – ses calculateurs informatiques “haute performance” sont capables d’effectuer plus de deux millions de milliards d’opérations par seconde ! –, qui lui vaut d’être l’un des premiers centres informatiques scientifiques au monde, un imposant plateau de laboratoires high-tech – d’une superficie de 5 000 mètres carrés – et un “concentré” de compétences de haut niveau. + + UN CAMPUS D’EXCEPTION Le CSTJF a été dessiné au début des années 1980 par l’architecte palois André Grésy, en privilégiant des matériaux nobles tels que le bois, le verre et la tuile. Sur environ 30 hectares, il compte près de 40 bâtiments, avec quasiment 100 000 mètres carrés de surface totale construite, dont 30 000 mètres carrés utiles de bureaux et 5 000 mètres carrés utiles de laboratoires dans quatre bâtiments dédiés. + Toute la puissance de calcul du CSTJF est accessible à l’ensemble des filiales de l’Exploration-Production grâce au réseau privé de télécommunications du Groupe, auquel sont reliés 1 250 sites à travers le monde. Éminemment stratégique, cette toile mondiale de télécommunications transporte les voix des échanges téléphoniques entre le CSTJF et les filiales, les images et les sons des 37 visioconférences pouvant se dérouler simultanément à partir du Centre et, bien sûr, un flux très nourri d’e-mails et de fichiers informatiques. Ce flot ininterrompu, qui traduit le rôle de partenaire névralgique du CSTJF dans le quotidien des filiales, se double de fréquentes rencontres entre les opérationnels basés à l’étranger et leurs “correspondants” du Centre. Véritables globe-trotters, ces derniers réalisent en effet chaque mois quelque 3 500 missions à l’international, afin d’apporter leur assistance directe à leurs homologues sur site. + PARC PAYSAGER Entouré de vastes espaces naturels, le centre scientifique et technique Jean Féger – du nom de l’ingénieur découvreur du gisement de gaz naturel de Lacq – est planté d’un millier d’arbres (chênes, chênes liège, mûriers, platanes…). Cette végétation est régulièrement entretenue. Un étang est alimenté par la récupération d’eau naturelle d’écoulement sur le site. L’eau y est traitée par oxygénation et par ultrasons et accueille des espèces animales autochtones (truites, canards, poules d’eau). + Près de 30 hectares dédiés aux études et à la recherche. ++ ++ 14—CSTJF—UN CREUSET D’EXCELLENCE MELTING-POT Plus de 150 cadres internationaux, techniciens et ingénieurs, recrutés par les filiales de par le monde, sont intégrés chaque année aux équipes du Centre, où se côtoient 35 nationalités, pour une durée de trois ans et plus. Ils effectuent ainsi des étapes stratégiques dans des carrières marquées par la mobilité inhérente à la dimension mondiale du Groupe. + 60 GIGABITS PAR SECONDE Véritable courroie de transmission à l’échelle planétaire, le puissant réseau de télécommunications du Centre permet les échanges quotidiens entre les filiales et le pôle régional. + DANS LA CITÉ Acteur économique palois de premier plan, Total est aussi fortement impliqué dans la vie locale par ses actions de mécénat culturel (soutien apporté, par exemple, à l’orchestre de Pau Pays de l’Adour ou au cinéma d’art et d’essai Le Méliès) ou patrimonial (plus de 10 programmes de restauration d’édifices patrimoniaux ont bénéficié, dans la région, du soutien de la Fondation Total au travers d’un partenariat avec la Fondation du patrimoine). + SUR LE TERRAIN Total est également un sponsor majeur de la vie sportive paloise, en étant partenaire de la Section paloise de rugby et de son centre de formation, du club de basket l’Élan béarnais ainsi que du Grand Prix automobile de Pau. + 20—CSTJF—HSE HYGIÈNE, SANTÉ/SÉCURITÉ, SOCIÉTAL, SÛRETÉ/ENVIRONNEMENT 21—CSTJF—HSE HYGIÈNE, SANTÉ/SÉCURITÉ, SOCIÉTAL, SÛRETÉ/ENVIRONNEMENT ENGAGEMENT Dans tous les pays où il exerce ses activités, le groupe Total est conscient de ses responsabilités en matière de sécurité et de protection de l’environnement. Assurer la sécurité des personnes qui travaillent sur ses projets est la priorité pour le Groupe. De même, il s’attache à réduire l’impact de ses opérations sur l’environnement dans le cadre de son engagement en faveur du développement durable. + HSE HYGIÈNE, SANTÉ/SÉCURITÉ, SOCIÉTAL, SÛRETÉ/ENVIRONNEMENT Au premier rang des défis complexes relevés par l’Exploration-Production se place celui, prioritaire, de la sécurité des hommes et de la préservation de l’environnement – soumis à une pression croissante – pour assurer une production responsable et durable. + PENSER SÉCURITÉ Tout le personnel travaillant dans les laboratoires du CSTJF porte les équipements de protection individuelle obligatoires. + 22—CSTJF—HSE HYGIÈNE, SANTÉ/SÉCURITÉ, SOCIÉTAL, SÛRETÉ/ENVIRONNEMENT LA PRODUCTION pétrolière est un métier à risques, risques multiples et omniprésents, dont l’envergure des plus grandes réalisations industrielles donne la mesure. Nécessitant des millions d’heures de travail, elles peuvent réunir, des mois durant, des milliers d’hommes sur un même chantier ou impliquer l’installation de dispositifs de plusieurs centaines de tonnes au fond d’un océan… + L’objectif du “zéro accident” est un leitmotiv quotidien tant sur les projets en cours que sur les sites en exploitation. Les ingénieurs HSE sont présents en support tout au long de la chaîne de l’exploration-production pour minimiser les impacts de nos activités sur les hommes, sur l’environnement et sur les communautés ❛❛ La sécurité prime sur toute autre considération, car ce sont des vies qui sont en jeu. ❛❛ Christophe de Margerie locales. Prévoir, agir et s’améliorer en continu pour atteindre les objectifs très volontaristes du Groupe, tel est leur engagement. Axe tout aussi prioritaire des missions du CSTJF et objet de plusieurs projets de recherche, le respect de l’environnement occupe une place primordiale sur tous les sites de production opérés par le Groupe à travers le monde. Le souci de limiter l’impact de ces sites sur l’air, l’eau et la biodiversité – un impact étroitement surveillé – est constant, dès la conception des projets. L’Exploration-Production est ainsi résolument engagée dans la réduction des émissions des gaz à effet de serre, laquelle est au cœur de la lutte contre le réchauffement climatique. L’eau, très présente dans les cycles d’exploitation, car toujours mêlée aux hydrocarbures produits, bénéficie d’une gestion durable. Réinjectées dans leurs réservoirs d’origine aussi souvent que possible, les eaux produites rejetées dans le milieu naturel sont traitées selon des normes très sévères. Grâce aux efforts conjoints des experts du CSTJF et des responsables des filiales, Total peut ainsi conjuguer recherche de la croissance, profitabilité, sécurité des hommes et respect de l’environnement. Autant de facettes indissociables d’une industrie responsable vis-à-vis des générations actuelles et futures. + SIMULER LES RISQUES Exercice sécurité de plan d’opération interne (POI) dans la région paloise, en collaboration avec les pompiers. Ces derniers portent des appareils respiratoires individuels (ARI) dans le cadre de l’exercice simulant une fuite de gaz ainsi qu’un risque lié à l’hydrogène sulfuré (H2S). + VIGILANCE COLLECTIVE Meeting sécurité à Okpo, en Corée du Sud, entre les équipes Total et celles du contracteur DSME, pendant la phase de construction du FPSO (unité flottante de production, de stockage et de déchargement) angolais Pazflor (page précédente). + PROTECTION SUR MESURE DE L’ENVIRONNEMENT Dans le parc national de Murchison Falls, en Ouganda, la priorité est de réduire l’impact du forage sur une faune particulièrement riche. De petits rigs électriques sont ainsi préconisés pour minimiser les nuisances sonores et visuelles liées au développement du projet d’exploitation des ressources en huile. + 22 mg/l d’hydrocarbures dans nos eaux de production rejetées offshore en 2011. (Bonne performance des installations avec une baisse significative par rapport à 2010.) ++ ++ S’ADAPTER À UN CLIMAT RIGOUREUX À Kharyaga, 60 kilomètres au nord du cercle polaire arctique, dans la région des Nenets, en Russie, Total opère depuis 1999 un gisement de pétrole difficile à produire. L’environnement hostile – écologie de toundra sensible, permafrost, froids extrêmes jusqu’à - 65 °C, en prenant en compte le facteur vent – dicte les activités. La planification et la préparation sont essentielles, et toutes les installations doivent être protégées du gel, du vent et de la neige. + PRÉSERVER LES RESSOURCES EN EAU En parallèle du projet Gladstone LNG (GLNG), en Australie, qui utilise le gaz de charbon comme matière première, Total contribue à réduire l’empreinte de ses activités sur l’eau à travers le programme Water Management. Ci-dessus, une plantation de leucaena irriguée par le recyclage des eaux sur le site d’extraction du champ de gaz de Fairview à Roma, dans le Queensland. + 30—CSTJF—GÉOSCIENCES 31—CSTJF—GÉOSCIENCES DANS LE SECRET DES RÉSERVOIRS La géoinformation, la géologie – riche elle-même de plus de 20 disciplines – l’ingénierie du réservoir et la géophysique, quatre grandes spécialités et un unique objectif commun : découvrir, comprendre et décrire les spécificités des réservoirs pétroliers, ensembles géologiques complexes imprégnés d’huile, de gaz et d’eau. Avec, in fine, des modélisations détaillées de leur architecture, de leur agencement interne et du comportement des fluides mis en mouvement par leur production. + GÉOSCIENCES Ensemble, ingénieurs géoinformation, géologues, ingénieurs réservoir et géophysiciens constituent la chaîne des géosciences. Leur métier ? Faire parler les échantillons de roches et de fluides, ainsi que l’imagerie générée par l’un des calculateurs les plus puissants au monde. + SISMIQUE ET PÉTROPHYSIQUE Ici, on représente la qualité des réservoirs : plus les couleurs sont chaudes, plus l’on se rapproche du pôle sableux, les couleurs froides correspondant au pôle argileux. + 32—CSTJF—GÉOSCIENCES Voir l’invisible, le réservoir, grâce aux techniques sismiques de la géophysique. ++ ++ + 33—CSTJF—GÉOSCIENCES LA DÉCOUVERTE et le développement de gisements d’hydrocarbures Toutefois, le volume des échantillons, rapporté à la taille globale d’un reposent sur l’analyse et l’interprétation de données pétrolières. champ étudié, reste très limité. Géologues et ingénieurs réservoirs relèvent La géoinformation est le métier qui regroupe les professionnels de la donc un défi aussi complexe que de modéliser la tour Eiffel à partir d’un donnée pétrolière, socle de la connaissance indispensable à la géologie, échantillon de la taille d’une tête d’épingle. à la géophysique et au réservoir. Les ingénieurs géoinformation sont en charge du cycle de vie complet de la donnée, de son acquisition, son positionnement, sa qualification, son traitement, son organisation et sa conservation. Car il n’y a pas de futur sans mémoire. + Le CSTJF réceptionne pour analyse des échantillons en provenance du monde entier. Les géologues, pour leur part, ont pour mission de comprendre et de Dans sa carothèque sont étudiés les constituants intimes des carottes, prévoir le fonctionnement des bassins pétroliers dans le temps et dans ces cylindres de roche prélevés lors des forages. Ce laboratoire de l’espace. Objectif : caractériser les éléments qui constituent un système géologie, équipé d’un scanner, ouvre l’accès à des images pétrolier – la roche mère qui génère les hydrocarbures, les réservoirs où tridimensionnelles. En parallèle, les propriétés physiques des roches ils sont piégés et les couvertures de ces réservoirs, couvercles étanches réservoirs ainsi que leur aptitude à contenir ou laisser circuler les qui les confinent en profondeur. Riche d’une vingtaine de spécialités hydrocarbures sont étudiées dans les laboratoires de pétrophysique. – parmi lesquelles la géochimie organique (étude des roches mères), Les fluides sont analysés dans les conditions de température la sédimentologie (étude des processus des dépôts sédimentaires dans et de pression des réservoirs. Des expériences, conduites parfois les réservoirs), la géologie structurale (pour la compréhension de la plusieurs mois durant, prédisent l’efficacité de différents mécanismes structure des bassins pétroliers et des réservoirs) ou la biostratigraphie de production à l’échelle microscopique. Objectif : la maîtrise (étude des micro-organismes présents dans les sédiments) –, du comportement des hydrocarbures durant les vingt années ou plus la géologie est une discipline clé de l’industrie pétrolière, de la prise que durera leur exploitation. du domaine minier jusqu’à la production. Dans la chaîne de l’expertise en géosciences vient ensuite la géophysique, qui s’affiche comme l’un des pôles d’excellence du CSTJF. C’est à partir de ces travaux et, en particulier, des modélisations sédimentaires des pièges pétroliers Grâce aux techniques sismiques, la géophysique est la première à “voir l’invisible” : le réservoir. Comment ? Des ondes acoustiques, créées par des vibrations sur la surface du sol ou de la mer, sont partiellement prédisant les volumes d’hydrocarbures en place, que les ingénieurs réfléchies, au fil de leur propagation dans le sous-sol, par les différentes réservoir peuvent estimer la productivité des gisements découverts, couches géologiques qu’elles rencontrent. L’enregistrement de ces via la modélisation de la dynamique des fluides en production, réflexions en surface permet de construire une image des couches et aider les architectes pétroliers à optimiser le schéma de développement traversées afin d’obtenir une modélisation en 3D de l’enveloppe des pour ces champs. Connaissances théoriques, expérience acquise au fil pièges pétroliers et de leur architecture interne. Un dialogue constant des années et des missions géologiques de terrain et des échantillons de roches ou de fluides prélevés durant les forages nourrissent une chaîne de modélisations qui bénéficie de l’évolution rapide des calculateurs. 34—CSTJF—GÉOSCIENCES 35—CSTJF—GÉOSCIENCES entre les géophysiciens des filiales et le CSTJF permet de leur proposer les dispositifs d’acquisition les mieux adaptés, à terre comme en mer. Le CSTJF est ensuite en mesure de les assister dans la construction des images sismiques les plus complexes, par la mise en œuvre de techniques de traitement innovantes qui requièrent une puissance de calcul très performante. + Quel rapport entre un supercalculateur, un scanner semblable à ceux utilisés en milieu médical et une petite enceinte où règne une pression d’une tonne par centimètre carré ? C’est le plateau technique du CSTJF dédié aux géosciences. Ces équipements, parmi de nombreux autres, servent en effet aux études menées à Pau pour assister les filiales dans la découverte et l’appréciation des gisements pétroliers. Enfouis jusqu’à 8 000 mètres sous la surface du globe, sous d’immenses profondeurs d’eau ou piégés dans les contextes géologiques chahutés de chaînes DES CAROTTES PAR MILLIERS montagneuses, les champs d’hydrocarbures inexplorés poussent Cylindres rocheux prélevés au cours de forages, les carottes expédiées par les filiales au CSTJF sont les seuls éléments visibles des réservoirs pétroliers. Plus d’un kilomètre d’échantillons s’ajoute ainsi en moyenne chaque année au stock de la carothèque du Centre, équipée pour en extraire les précieuses informations. l’industrie sur des terrains de chasse extrêmes, nécessitant de permanentes évolutions technologiques. À quelle profondeur précise un gisement est-il situé ? Quelles sont ses dimensions ? Dans ce gigantesque empilage de couches sédimentaires, quelles sont celles qui recèlent des hydrocarbures ? Quel volume global en renferment-elles et quelle part pourra-t-on en produire ? + Pour lever certaines de ces interrogations, c’est au CSTJF que les filiales font appel. Les moyens technologiques et les savoir-faire de pointe du Centre sont mobilisés dans les cas les plus complexes. Ce travail coordonné entre les filiales et le CSTJF est alors indispensable pour apporter des réponses fiables à ces questions primordiales. + SCANNER POUR CAROTTES Le scanner compte parmi les équipements de pointe du laboratoire de géologie du CSTJF. La réalisation des tomographies des carottes de forage permet l’accès à des images en trois dimensions qui révèlent les écarts de densité entre les différents composants de l’échantillon, ouvrant ainsi un accès quasiment direct au volume d’hydrocarbures imprégnant chaque échantillon. C’est un paramètre majeur de la caractérisation des réservoirs. + 36—CSTJF—GÉOSCIENCES SCANNER 3D Un échantillon de roche est scanné grâce à un laser mobile pour évaluer son volume total. L’enveloppe ou “tour” de l’échantillon est enregistrée et reconstruit en 3D avec une très grande précision. Ce volume total, dont on soustrait le volume de roche, permet de déterminer le volume de pores, c’est-à-dire de “vide”. Cela facilitera, in fine, le calcul de la porosité de la roche étudiée. + VERTIGES DU CALCUL D’une puissance record de 2,3 pétaflops, c’est-à-dire capable d’effectuer 2,3 millions de milliards d’opérations par seconde, le nouveau calculateur haute performance acquis par le CSTJF (ci-contre et page suivante) place Total parmi les premières entreprises mondiales en termes de puissance informatique scientifique à fin 2012. Première utilisation : les lourds codes de calcul développés au CSTJF afin de produire des images sismiques du sous-sol toujours plus fines, plus précises et plus fiables. + 2,3 millions de milliards d’opérations par seconde. ++ ++ 41—CSTJF—GÉOSCIENCES STOCKAGE MASSIF Études, calculs, modélisations… Chaque jour, des milliers d’octets gonflent le volume des données numériques du CSTJF. Leur sauvegarde, éminemment stratégique, s’appuie sur une capacité interne de stockage de 2,6 pétaoctets (soit 2,6 millions de milliards d’octets), l’équivalent d’une pile de CD de près de cinq kilomètres de haut. Sécurité oblige, une fois par semaine, ces données sont externalisées pour assurer leur préservation en cas d’incident majeur sur le site. + GÉOMODÉLISATION Le nouveau calculateur haute performance permet de créer des images sismiques du sous-sol plus fines, plus précises et plus fiables. Ici, une imagerie sismique – avec le toit du réservoir – en contexte complexe, sous le sel. + INTERPRÉTATION STRATIGRAPHIQUE L’interprétation des couches géologiques de la sismique, associée à des concepts de formation des roches sédimentaires, permet de délimiter des zones définissant l’architecture du réservoir, ainsi que les écoulements. + DES IMAGES ET DES HOMMES Images satellites offrant des plans larges de grands bassins pétroliers, images sismiques, où l’échographie du sous-sol se lit dans le relief chahuté de lignes aux allures de plis, modélisations en 3D des réservoirs, de leur géologie et de leurs fluides… Autant d’images qui parlent à l’œil averti des spécialistes des géosciences. Car, au-delà des calculs, c’est sur l’art de l’interprétation que reposent la compréhension et la maîtrise des réservoirs pétroliers. + 44—CSTJF—FORAGE ET PUITS 45—CSTJF—FORAGE ET PUITS HAUTE TECHNOLOGIE C’est entre les quatre murs des laboratoires que physique, chimie et mécanique des roches apportent un concours déterminant à la préparation des campagnes de forage, aventures industrielles s’étirant souvent sur plusieurs années. Si le principe d’un forage reste simple dans son énoncé – forer un trou jusqu’à rencontrer le pétrole –, sa réalisation est désormais affaire de haute technologie. + FORAGE ET PUITS L’aventure d’un forage commence au laboratoire. Les spécialistes en mécanique des roches, en chimie ou en informatique y expérimentent, modélisent et analysent la viabilité des puits dans des conditions extrêmes. + OUTIL DE FORAGE Prototype de trépan de forage à molettes et picots. Action par fragmentation et par broyage. + 46—CSTJF—FORAGE ET PUITS KIRKOUK, 1927 : première découverte d’un gisement producteur en Dans le golfe de Guinée, c’est le défi de forer sous de grandes Irak par l’Iraq Petroleum Company (IPC), dont la Compagnie française profondeurs d’eau (entre 1 000 et 2 500 mètres) que doivent relever des pétroles (CFP) est l’un des premiers actionnaires. les filiales angolaise, nigériane et congolaise de Total. Les plateformes 1999, Terre de Feu : la filiale argentine de Total achève une campagne de forage sont alors devenues flottantes, un système de positionnement de forage de deux ans ; l’un des 11 puits réalisés établit un nouveau dynamique ultrasophistiqué garantissant leur stabilité, même quand record du monde de longueur, avec 11 884 mètres. Creusé depuis la l’océan se déchaîne. côte, il s’enfonce à plus de 1 600 mètres dans le sous-sol tout en poursuivant sa course, horizontalement, jusqu’à atteindre le cœur d’un gisement marin situé à plus de 10 kilomètres au large. Le forage fait partie de l’univers des technologies de pointe. Physique, chimie, + 47—CSTJF—FORAGE ET PUITS + Dans tous les cas, la sécurité et l’efficacité opérationnelles doivent être maximales pour réduire informatique, analyse en temps réel des paramètres enregistrés au fond autant que possible le temps de réalisation des puits, dont certains du puits pendant le forage et outils de pilotage sophistiqués sont peuvent coûter plus d’un million de dollars par jour. Qu’il dure moins devenus indispensables au contrôle de trajectoires de plus en plus d’un mois ou qu’il nécessite un an d’efforts, chaque forage exige d’allier complexes. la maîtrise des risques et cette recherche de rapidité. L’instabilité des parois en cours de forage ou l’endommagement Les forages horizontaux, percés sur des milliers de mètres pour traverser sur toute leur longueur À de telles profondeurs, la température flirte avec les 200 °C et la pression dépasse les 1 000 bar. ++ ++ des formations traversées risquent, par exemple, de mettre en péril la réalisation et la productivité future du puits. Grâce à son expertise et aux compétences qu’il regroupe, tant en termes d’ingénierie que des séries de réservoirs, ne sont que l’une des limites auxquelles se d’expérimentation, le CSTJF est alors le partenaire privilégié pour traiter confrontent les experts. Le défi se transforme lorsqu’il s’agit de forer des les cas les plus délicats rencontrés par les filiales. La stabilité des parois gisements très profondément enfouis, comme l’a fait la filiale britannique du trou durant le forage est ainsi l’un des sujets d’étude majeurs du de Total en mer du Nord, sur les sites d’Elgin et Franklin, dont les laboratoire de mécanique des roches, dont les tests sur la résistance hydrocarbures, chauds et sous pression, ont été découverts sous plus des séries rocheuses traversées permettent d’optimiser les trajectoires de 5 500 mètres de roches. À de telles profondeurs, la température flirte de forage les plus complexes. avec les 200 °C et la pression dépasse les 1 000 bar. La difficulté, ici, Le fluide de forage – communément appelé “boue” – joue également consiste à diriger les trajectoires sans l’aide de l’électronique de fond de un rôle capital dans la stabilité d’un puits. Injectée sous pression au fond puits, inopérante dans de telles conditions physiques, et à atteindre ces du trou, la “boue” y circule en permanence, remontant la roche broyée pièges pétroliers en évitant l’éruption des hydrocarbures sous pression. jusqu’à la surface. Sa densité, plus ou moins élevée, conditionne l’équilibre de pression entre le trou et les formations traversées : trop lourde, elle s’infiltrera dans les roches, abîmant les terrains et pouvant déstabiliser les parois du trou ; trop légère, elle ne résistera pas 48—CSTJF—FORAGE ET PUITS 49—CSTJF—FORAGE ET PUITS à l’envahissement du trou par l’eau ou les hydrocarbures. C’est là le domaine des chimistes du laboratoire des boues et ciments, chargés de trouver le bon équilibre et la formulation la plus efficace. Les spécialistes du laboratoire de productivité sélectionneront, quant à eux, les additifs spécifiques qui limiteront l’endommagement ou restaureront la productivité des zones réservoirs et, en particulier, des minuscules réseaux de circulation qui, au sein des roches, permettent au pétrole et au gaz de parvenir jusqu’au puits lors de sa mise en production. Un résultat qui, bien loin des premiers puits de Kirkouk, ne peut maintenant être atteint que par la mise en œuvre des savoirs conjugués d’une équipe intégrée de spécialistes. Le forage des puits les plus complexes peut coûter plus d’un million de dollars par jour. ++ ++ + LABORATOIRE LIAISON COUCHE TROU Stratégique pour la productivité des puits, la “liaison couche trou” désigne l’interface entre le réservoir pétrolier et un puits. Dans certaines configurations, c’est dans cette zone qu’il faut installer des systèmes de filtration des sables produits avec les fluides pétroliers susceptibles de compromettre la productivité. Pour stimuler la productivité dans les réservoirs carbonatés, on injecte un fluide acide concentré dans le puits, aux abords du réservoir. Cela permet de créer un réseau de worm-holes (trous de ver) et d’augmenter la connectivité puits-réservoir. + 50—CSTJF—FORAGE ET PUITS PRODUCTIVITÉ Les études de laboratoire permettent de sélectionner le “filtre” adapté à la qualité et à la quantité des sables produits avec les fluides pétroliers. + EN QUÊTE DE PERFECTION Pour limiter autant que possible des coûts de forage toujours plus lourds, la perfection doit être au rendez-vous. Une perfection qui permet de forer aussi vite que possible. Pour l’atteindre, la connaissance des roches traversées et de leur “réaction” au forage doit être aussi complète que possible. C’est l’une des missions centrales du laboratoire de mécanique des roches. + 55—CSTJF—FORAGE ET PUITS BOUES ET CIMENTS SUR MESURE En dépit de la ressemblance des terrains traversés, la formulation des boues, essentielle à la bonne marche du forage, est spécifique à chacun. + AU-DELÀ DE 1 000 BAR Total a foré en mer du Nord britannique l’un des tout premiers puits déviés dans un environnement à haute pression et haute température. D’une longueur de 7 300 mètres, le puits de Glenelg a atteint son objectif à 5 600 mètres sous le niveau de la mer, dans un réservoir à 200 °C et 1 150 bar. Un exploit irréalisable sans les études approfondies menées dans les laboratoires du CSTJF. Ici, le laboratoire Pression Volume Température (PVT). + 1 500 bar et 200 °C Ces conditions extrêmes de pression et de température sont régulièrement étudiées dans les laboratoires du CSTJF. ++ ++ 58—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION 59—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION DES DIZAINES D’ANNÉES Processus dynamique complexe, où d’énormes volumes de fluides plus ou moins visqueux et corrosifs sont mis en mouvement par des procédés variés, l’exploitation d’un réservoir se poursuit pendant de nombreuses années. Lutter contre le déclin de la production, prévenir l’altération des installations de production et adapter les procédés d’extraction aux évolutions physico-chimiques des effluents produits sont autant de thématiques majeures pour les spécialistes de l’exploitation. + TECHNIQUES DE PRODUCTION Une infinité de mécanismes influent sur le taux de récupération des hydrocarbures. Les équipes du CSTJF ont mis au point un arsenal d’outils permettant d’optimiser la production et d’en évaluer la performance tout au long de la période d’exploitation. + MESURES SOUS CONTRAINTE Ces mesures permettent d’étudier précisément la compressibilité d’échantillons tests. + 60—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION 61—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION + UN GISEMENT de pétrole n’a rien d’un lac souterrain qu’il suffirait de pomper pour en ramener le contenu jusqu’à la surface. Pétrole + L’ensemble des compagnies pétrolières produit actuellement plus d’eau que de pétrole, et ce volume et gaz sont piégés dans des roches poreuses et perméables, appelées d’eau augmente inexorablement avec la maturité des champs. réservoirs. Il s’agit dès lors de parvenir à déloger ces hydrocarbures Simultanément, le rejet de ces eaux dans l’environnement marin des pores de la roche. Ce qui, selon leur capacité à se déplacer est de plus en plus contraint par des réglementations internationales. et celle du réservoir à les laisser circuler, sera possible pour une partie Or, une partie seulement des eaux de production est réinjectée seulement du volume en place, soit 10 à 35 % pour le pétrole. en réservoir à des fins de maintien de pression : l’enjeu est donc Augmenter le taux de récupération, ne serait-ce que de quelques d’augmenter cette proportion. Cela implique, pour la déployer à plus points, représente un formidable enjeu pour le renouvellement grande échelle sur les champs, une technologie de filtration très des réserves et un challenge de premier ordre pour tous les métiers fine, économique et performante, afin d’éviter tout risque de boucher de l’exploitation pétrolière. les puits et d’endommager les réservoirs. Dans ce contexte, les équipes techniques du CSTJF ont fait appel Entre la découverte d’un gisement et sa mise en production, plusieurs années s’écoulent. ++ ++ classiques : elle permet d’éliminer les particules en suspension jusqu’à une taille de quelques centièmes de micron ainsi que les dispositifs de production les plus pertinents. Des équipes du CSTJF gouttelettes d’hydrocarbures non solubilisées. Cette technique n’a s’emploient à déterminer le mécanisme de récupération le mieux encore jamais été mise en œuvre sur des eaux de production pétrolière. adapté, à calculer des trajectoires de puits pour un drainage optimal Il s’agit donc d’une première pour Total et, plus généralement, des réservoirs, à estimer les quantités d’huile, de gaz, mais aussi d’eaux pour l’exploration-production. produites au fil de la vie du champ. En parallèle, et de façon coordonnée, Durant les dizaines d’années que dure l’exploitation d’un site, d’autres experts s’ingénient à conduire des analyses physico-chimiques le CSTJF aide les filiales à mieux produire les gisements, à soutenir pour prédire la réaction des hydrocarbures à leur mise en production, leur productivité, à prolonger leur durée de vie pour en extraire en particulier leur aptitude à atteindre le puits, à évaluer l’appréciation les réserves “ultimes”. Expertise d’échantillons de roches et analyse et la neutralisation de tous les éléments susceptibles d’entraver des fluides produits nourrissent les diagnostics et les solutions la production par bouchage ou corrosion des tuyaux… La liste pour restaurer la productivité des couches réservoirs, parfois altérées des paramètres qui guideront la conception du schéma de production au fil de l’exploitation. des risques sismiques ou liés à l’environnement océanographique pour prévenir le déclin des gisements de pétrole. qui se révèle beaucoup plus performante que les techniques Ce temps est activement utilisé pour identifier les techniques et les le plus performant est longue. Et il faut encore y ajouter l’évaluation Défier le temps à l’ultrafiltration par membranes céramiques, technologie innovante, et aux conditions météorologiques. 62—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION + 63—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION Toute une panoplie de techniques peut également être mise en œuvre pour augmenter la production, en “forçant” le cheminement des hydrocarbures jusqu’au puits. Aux injections d’eau ou de gaz, classiquement utilisées pour “balayer” le maximum d’hydrocarbures possible, s’ajoutent des techniques plus sophistiquées. La chimie analytique permet de mettre au point des additifs adaptés au profil de chaque réservoir qui, ajoutés à l’eau ou au gaz injectés, renforceront la capacité à déloger l’or noir de la roche. Parmi ses travaux de recherche et développement, le CSTJF étudie actuellement la possibilité d’injection de polymères, d’air, de vapeur ou encore de mousse, de solvants (hydrocarbures et/ou dioxyde de carbone) pour offrir aux filiales de nouvelles solutions capables d’augmenter significativement la récupération finale. Dans cette course à la productivité des gisements, le centre palois dispose également de tous les atouts pour élaborer de nouveaux outils et techniques d’aide à l’intention des filiales. Ainsi ont été développés ULTRAFILTRATION PAR MEMBRANES CÉRAMIQUES des logiciels qui traquent, en temps réel, les manques à gagner Testée en première mondiale par notre R&D, l’ultrafiltration des eaux de production par membranes céramiques élimine des particules solides jusqu’au centième de micron (contre 5 microns pour les technologies classiques). des productions et livrent des diagnostics sur leurs origines possibles. Avec eux s’ouvre une nouvelle ère, celle du suivi à distance des performances des sites, accessibles dans leurs bureaux comme dans ceux du CSTJF. Améliorer le taux de récupération du pétrole, une affaire de spécialistes. En ligne de mire : hisser toujours plus haut la barre des taux de récupération. + + ++ ++ ÉTUDES EN BOUCLE Risque physico-chimique majeur, les hydrates, sortes de bouchons de glace, se forment dans les hydrocarbures en présence d’eau et de gaz, à certaines conditions de pression et de température. La “boucle hydrate” du CSTJF, où les hydrocarbures circulent dans des conditions contrôlées de température et de pression, permet de définir très précisément le risque spécifique à chaque champ et de mettre à l’épreuve les solutions de prévention. + PYROLYSE Au laboratoire Fluides et géochimie organique, des tubes métalliques contenant des échantillons de roches sont chauffés, sous atmosphère inerte, à très haute température pour simuler la génération des hydrocarbures, qui sont ensuite analysés. + RÉSONANCE MAGNÉTIQUE NUCLÉAIRE Les mesures effectuées par ce laboratoire permettent d’accéder aux propriétés pétrophysiques des échantillons de roches. La résonance magnétique nucléaire permet, au travers de séquences d’acquisitions spécifiques, de connaître la porosité, la structure du réseau poreux ainsi que la nature et les quantités des fluides dans l’échantillon aux conditions laboratoire et réservoir. + MESURES DE POROSITÉ ET DE PERMÉABILITÉ Ici, les échantillons de roches sont lavés grâce à l’utilisation d’une quantité limitée de solvants portés à ébullition ou via l’utilisation de la pression, afin d’en extraire tous les composés organiques. Après ce lavage, les échantillons de roches font l’objet de mesures de perméabilité et de porosité. + STEP DECAY Le développement récent de ce laboratoire par Total permet de réaliser des mesures précises de perméabilité sur des échantillons denses très peu perméables (généralement issus de ressources dites non conventionnelles comme les gaz de schiste ou les tight gas). 69—CSTJF—TECHNIQUES DE PRODUCTION + MICRODISTILLATION La microdistillation a pour but de fractionner un échantillon d’huile par points d’ébullition. Cela permet à la fois de caractériser précisément la composition de l’huile et d’évaluer sa valeur commerciale. + 70—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS 71—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS DU LABORATOIRE AUX CHAMPS Principal pôle de R&D de la branche Exploration-Production de Total, le CSTJF a aussi pour mission de résoudre les obstacles technologiques, afin de relever les défis de la maîtrise des domaines frontière. Cette politique de R&D témoigne de la forte capacité d’innovation du Groupe, présent sur les grands bassins sédimentaires des cinq continents. + RECHERCHE & APPLICATIONS L’innovation technologique est un passage obligé pour accéder à de nouveaux territoires, en développant la maîtrise d’une exploitation responsable et durable. Ainsi se redessine en permanence la carte mondiale des possibles énergétiques. + CHROMATOGRAPHIE Le laboratoire Chromatographie étudie les différents composants chimiques d’un échantillon, que ce soit une roche, une huile ou une boue. Ici, le conditionnement d’échantillons d’huiles qui sont conservés en chambre froide. + 72—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS L’ESSENTIEL des activités de R&D de l’Exploration-Production La dimension internationale de la R&D s’exprime aussi par plus est concentré en France, au sein du CSTJF qui abrite près de 700 partenariats de R&D en cours avec des universités, de 700 ingénieurs et techniciens de la R&D. Ces équipes œuvrent des compagnies pétrolières nationales et internationales et des à l’amélioration continue des outils d’exploration et au développement entreprises de toutes tailles. d’innovations technologiques qui déverrouilleront l’accès rentable Parce que l’innovation est l’un des moteurs de la croissance de à des domaines frontières. L’optimisation des techniques de production, l’Exploration-Production, l’équipe de Propriété intellectuelle intégrée pour accroître les réserves des champs conventionnels, à la R&D s’attache à développer un portefeuille de brevets pour le développement de technologies pour préserver l’environnement, assurer à Total l’accès à la technologie. Ce portefeuille, en permanente en particulier l’air et l’eau, et garantir la sécurité des hommes augmentation depuis 2006, reflète les avancées technologiques et des installations sont aussi des axes essentiels de recherche. de Total et contribue à faire du Groupe un “partenaire de choix” Plus de 30 projets de recherche sont menés depuis le CSTJF dont les en renforçant son image d’excellence technologique grands fonds, les bruts extra-lourds et sables bitumineux, les gaz vis-à-vis de ses cibles privilégiées. acides, les réservoirs carbonatés, les réservoirs très enfouis, les gaz + 73—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS non conventionnels… La R&D s’appuie également sur six centres de recherche, dont cinq hors de France, + Gaz de schiste ou gaz de charbon, les gaz non conventionnels sont piégés dans des gisements atypiques de par leur localisation et les caractéristiques géologiques des roches qui les contiennent. Leur production exige le recours à des techniques qui lui permettent de bénéficier de compétences régionales de pointe de forage et de stimulation de production spécifiques. Ces gaz sur des thématiques majeures de croissance : production minière non conventionnels représentent un potentiel majeur de renouvellement des sables bitumineux, offshore profond, réservoirs carbonatés, des ressources en gaz de la planète. Impliqué depuis une dizaine environnement, géosciences… Deux d’entre eux sont implantés d’années dans la production des tight gas, Total s’est récemment investi en Amérique du Nord (Canada et États-Unis), trois en Europe dans celle des gaz de schiste et de charbon, nouant des partenariats (France, Grande-Bretagne et Norvège) et un au Moyen-Orient (Qatar). avec des sociétés dotées d’une expertise éprouvée dans ce domaine. Le Pôle d’études et de recherche de Lacq (PERL), récemment intégré En Argentine, Total détient ainsi des participations dans plusieurs à la R&D de l’Exploration-Production, compte environ 80 chercheurs permis, afin d’évaluer leur potentiel en gaz de schiste. Les premiers qui opèrent dans les domaines de la physico-chimie, du traitement forages ont eu lieu en 2012. des gaz et de l’environnement. Ils participent notamment à la recherche sur la récupération assistée des pétroles et sur l’efficacité des dispersants en offshore profond dans le cadre de la lutte antipollution. 74—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS + Total relève le défi de produire des ressources d’hydrocarbures issues des grands fonds marins, Le transport sous-marin des hydrocarbures devra demain couvrir de très longues distances, parfois plus de 100 kilomètres. ++ ++ 75—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS + Parallèlement, les équipes du CSTJF ont mis au point une solution destinée à exploiter la grande partie par plus de 1 500 mètres de profondeur d’eau, depuis plus de dix ans. des réserves de gaz découvertes en Europe, en Russie ou au Moyen- Cette exploitation audacieuse devient de plus en plus complexe. Orient, qui contient des gaz acides comme le dioxyde de carbone Demain, le transport sous-marin des hydrocarbures devra couvrir et l’hydrogène sulfuré, mais aussi d’autres composés soufrés tels que de très longues distances, parfois plus de 100 kilomètres. Les équipes les mercaptans ou l’oxysulfure de carbone. Fruit de plusieurs années de la R&D développent de nouvelles architectures sous-marines basées de développement, la technologie HySWEET® répond aux défis sur des technologies de traitement sous-marin – unités de traitement suivants : l’élimination simultanée des gaz acides, des mercaptans et d’injection d’eau, unités de stockage de produits chimiques, et de l’hydrogène sulfuré, la limitation de la coabsorption des pompage – et sur le “tout-électrique”, en remplacement des hydrocarbures, l’économie énergétique. Mettant en œuvre un solvant commandes hydrauliques. Ces technologies innovantes permettront hybride, le procédé HySWEET® est en application sur les unités de s’adapter à des profondeurs d’eau croissantes allant jusqu’à de production de l’usine de Lacq depuis 2008. 3 500 mètres et aux fluides les plus difficiles. Autre enjeu majeur pour l’avenir, le captage et le stockage géologique Par ailleurs, les techniques dédiées à l’augmentation des taux de du CO2. Comment réduire les émissions de gaz à effet de serre, récupération – Enhanced Oil Recovery (EOR) – constituent une priorité en particulier du dioxyde de carbone ? Que faire de ce composé acide, de la R&D du Groupe. Les travaux en matière d’EOR chimique, une fois séparé du méthane, pour éviter son rejet pur et simple dans menés au sein de l’Exploration-Production de Total, y compris le Pôle l’atmosphère ? Comment éviter d’en émettre chaque année des tonnes d’études et de recherches de Lacq (PERL) et la filiale Total E&P Angola, supplémentaires par les processus de combustion indispensables se sont concrétisés par la mise au point de la première injection à la production pétrolière ? L’une des réponses les plus prometteuses de polymères destinée à améliorer la récupération en grands fonds. à ces questions déterminantes pour le futur de la planète passe L’injection d’eau viscosifiée par ajout de polymères sur Dalia permettrait par la capture et le stockage géologique du CO2. Elle passe aussi d’augmenter les réserves de ce champ de 3 % en dix ans, dès lors par le CSTJF, où les équipes de la R&D ont développé, dès 2007, que le projet aura été lancé. un projet pilote unique en Europe, intégré à un site industriel à proximité du site de Lacq, pour démontrer la faisabilité industrielle d’une chaîne complète de captage, transport et injection du CO2 dans un réservoir déplété, c’est-à-dire vidé du gaz naturel qu’il contenait. + CAPTAGE DE CO2 À Lacq, pour la première fois en Europe, une chaîne intégrée avec une chaudière à oxycombustion gaz de 30 mégawatts thermiques a été testée. + RUPTURE TECHNOLOGIQUE Toute la production de l’usine Total de Lacq est aujourd’hui assurée grâce au procédé HySWEET® de traitement de gaz très acides. Associant les capacités chimiques d’une amine et les propriétés physiques d’un cosolvant, il absorbe simultanément CO2, H2S et composés soufrés tels que les mercaptans et le COS. Ceci avec un gain énergétique de 10 à 20 % par rapport aux procédés traditionnels. Une première licence industrielle de cette innovation majeure a été délivrée en 2010. Le démarrage de l’unité qui la met en œuvre est prévu en 2013. Elle assurera la continuité des activités thiochimiques sur le bassin de Lacq. + BRUTS EXTRA-LOURDS Les recherches conduites par le CSTJF sur la récupération et la valorisation des bruts extra-lourds ont nourri le gigantesque projet PetroCedeño, qui, en 2002, a initié l’exploitation à grande échelle de ces bruts non conventionnels au Venezuela et leur transformation en un brut synthétique léger. Les équipes de la R&D et du Pôle d’études et de recherche de Lacq (PERL) travaillent aujourd’hui à l’amélioration des taux de récupération du champ de PetroCedeño, notamment grâce à l’injection d’eau et de polymères dans le réservoir, qui pourrait permettre de doubler les taux de récupération. + 80—CSTJF—RECHERCHE ET APPLICATIONS + DALIA Dalia est le premier pilote mondial d’injection de polymères (eau viscosifiée par ajout de polymères) en grands fonds destinés à augmenter le taux de récupération des hydrocarbures. + innovation continue Grâce aux progrès de l’imagerie sismique, les géophysiciens peuvent désormais “voir” ce qui, il y a dix ans à peine, demeurait invisible. Les nouveaux codes de calcul de l’imagerie en profondeur développés par le CSTJF ont ainsi permis d’éclairer les zones de sel qui résistaient auparavant à l’imagerie. Ici, une grille réservoir déformée par les mouvements du sel. + + CONNAÎTRE LE GROUPE TOTAL + Figurant au nombre des toutes premières compagnies pétrolières internationales, Total est aussi un acteur mondial du gaz, du raffinage, de la pétrochimie et de la distribution de produits dérivés du pétrole. Aujourd’hui, face à la croissance de la demande énergétique, le Groupe accélère son développement dans le solaire et la biomasse. Nous misons en priorité sur le pétrole et le gaz, dont les ressources sont loin d’être épuisées. Nos activités, dans ce domaine, vont de l’exploration et la production jusqu’à la transformation, le transport et la vente. Raffineur et pétrochimiste de rang mondial, nous développons des plateformes industrielles de premier niveau et renforçons notre présence sur les marchés en croissance de l’Asie et du Moyen-Orient. La branche commerciale du Groupe – à la tête notamment d’un important réseau de stations-service – conçoit et commercialise des produits principalement issus du pétrole et tous les services qui peuvent y être associés. Nous investissons par ailleurs dans les énergies renouvelables. Nous avons choisi de nous développer dans le solaire photovoltaïque et la biomasse. Nous accélérons désormais nos investissements dans ces filières afin de proposer des solutions performantes et fiables, complémentaires des énergies fossiles. Notre Groupe est également un chimiste de rang mondial. Nous produisons des polymères et sommes aussi présents dans la chimie de spécialités, qui comprend les applications du caoutchouc, les adhésifs et la métallisation. Partout dans le monde, nos 96 000 collaborateurs produisent l’énergie et les produits dont l’homme a besoin, en incarnant les quatre comportements de notre Total Attitude : l’audace, la solidarité, l’écoute et la transversalité. Exploration-Production – Conception-réalisation : – Crédits photo : Philippe Boulze, Étienne Follet, Alain Guilhot/Divergence, François Lacour, Laurent Pascal, Patrick Redonnet, Photothèque Total, DR – © TOTAL février 2013. Ce livre est imprimé sur du papier Heaven 42 certifié FSC, dont l’ensemble des fibres proviennent de forêts gérées de manière responsable. Des encres végétales élaborées sur la base de matières premières renouvelables ont été utilisées. L’imprimeur est certifié Imprim’Vert® et FSC ; il s’engage à agir de manière concrète et continue pour réduire les émissions polluantes, tout en économisant les ressources naturelles. Merci à tous les collaborateurs de l’Exploration-Production de Total pour leur aimable participation. Rendez-vous sur : www.total.com TOTAL S.A. Capital social : 5 909 418 282,50 euros 542 051 180 RCS Nanterre Exploration-Production – Paris 2, place Jean Millier – La Défense 6 92078 Paris-La Défense Cedex – France Tél. : +33 (0)1 47 44 45 46 Exploration-Production – Pau Avenue Larribau – 64018 Pau Cedex – France Tél. : +33 (0)5 59 83 40 00 Contact Communication EP : [email protected]